Diseño para Fatiga - webaero

4. CONCEPTO DE LA
CLASIFICACIÓN DE LAS
CURVAS DE CÁLCULO
DE FATIGA
Las curvas de cálculo de la fatiga clasificadas
adoptadas en el Eurocódigo 3 son las mismas
que las que se proponen en las “European
Convention for Construction Steelwork Fatigue
Recommendations” [2]. Las ECCS Fatigue
Recommendations constituyeron uno de los primeros
intentos que se llevaron a cabo para proporcionar
uniformidad a la determinación de las
curvas de cálculo de la resistencia a la fatiga.
Las ECCS Recommendations definen
una serie de curvas S-N equiespaciadas dibujadas
en una escala logarítmica. La referencia a
estas curvas permite la clasificación de una categoría
de detalle (representativa de un detalle
estructural concreto que corresponde a un efecto
de entalladura o a una discontinuidad geométrica
característica). Para la determinación de
esta clasificación se ha utilizado una serie de
resultados de ensayos, en base a los cuales se
efectúa una evaluación probabilística y estadística,
(véase la lección 14.7).
Cada curva individual de la resistencia a
fatiga se define de manera convencional (figura
6) mediante una pendiente constante de m = 3
(pendiente = -1/3). El límite de la amplitud constante
se fija en 5 millones de ciclos. La constante
de la pendiente m = 3 representaba el mejor
valor para que se ajustara a un gran número de
detalles estructurales diferentes sometidos a
log Δσ
Δσ C
ΔσD ΔσL 1
m=3
Curva de resistencia a la fatiga
2·10 6
N C
5·10 6
N D
m=5
Figura 6 Curva de resistencia a la fatiga (S-N)
Límite de fatiga de amplitud constante
CONCEPTO DE LA CLASIFICACIÓN…
10 8
N L
Límite de corte
ensayos en fatiga. La cifra de 5 millones de ciclos
para el límite de fatiga de amplitud constante
representa un compromiso entre los 2 millones
de ciclos para detalles “buenos” y los 10 millones
de ciclos para los detalles que producen un efecto
de entalladura importante. En el caso de cualquier
carrera de tensión de amplitud constante
por debajo de este límite, no es de esperar que
se produzcan daños por fatiga.
Cuando un detalle se ve sometido a rangos
de tensión variable, lo cual es habitualmente
el caso en la vida real, pueden producirse varias
situaciones:
• Si ninguno de los rangos de tensión de
amplitud variable supera el límite de fatiga,
no es necesario efectuar ninguna evaluación
de los daños por fatiga.
• Si por lo menos uno de los bloques de rangos
de tensión supera el límite de fatiga, se
ha de efectuar un cálculo de los daños en
base a la regla del daño acumulado lineal,
conocida como la regla de Palmgren-Miner.
En esta última opción, es necesario considerar
dos casos para el cálculo de los daños
acumulados cuando hay algunos rangos de tensión
que están por debajo del límite de fatiga de
amplitud constante:
log N
• O bien el cálculo de los daños se efectúa
asumiendo simplemente que la curva S-N
de pendiente constante m = 3 se extiende
más allá del límite de fatiga de amplitud
constante.
• O se efectúa el cálculo de los daños
asumiendo que, más allá del límite de
fatiga de amplitud constante, la curva
S-N de pendiente constante m = 3 se
extiende mediante una línea recta de
pendiente constante m = 5. La interceptación
de esta línea recta con la línea
vertical en 10 millones de ciclos proporciona
un límite de corte. La razón de la
utilización de una curva S-N de dos
pendientes para los cálculos de los
daños acumulados es que se trata de
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